信号是将测量的过程变量(如：温度、压力、流量、液位、组分等)，按照一定精度和一定关系，经过转换后形成信息的一种物理表现。
在流程工业的过程控制中，采用的信号类型分别为气动信号、电动信号和光信号。
电动信号的传输要求
作为电动信号，可以测量热电偶的电压、热电阻的阻值变化以及流量、压力、液位等过程参数被转换为标准的电流信号。电动信号分为模拟信号和数字信号，前者为连续信号，后者为离散的、不连续信号，二者之间可以通过A/D，D/A转换单元进行转换。
1、流程工业中的信号类型
4-20mA(DC)/1-5V(DC)、4-20mA(DC)+数字信号(如HART)、数字信号。4-20mA(DC)/1-5V(DC)信号为国际公认的标准模拟信号。现场传输信号为4-20mA(DC)(或叠加数字信号)，控制室内传输信号为1-5V(DC)，信号电流与电压的转换电阻为250Ω。数字信号的大小采用有限位的二进制数表示。
①信号下限为4mA，不与机械零点重合，容易识别断电、断路等故障；变送器需要一定的静态工作电流；
②信号上限为20mA，是基于安全防爆、功耗等方面的考虑；
③电动信号还有0-20mA，0-10mA，0-10V，0-5V等信号，目前已较少使用。电动信号种类见表1所列。
表1 电动信号种类
2、电动信号的优缺点
1)电动信号优点
①电动信号适用于计算机类控制系统的测量与控制；
②信号的传输距离长，且信号传输相应速度快、无延迟；
③计算功能构成简单，精度高；
④电动信号能够实现多点记录；
⑤仪表小型化，便于集中管理；
⑥可动部件少，在长时间使用时能够保持性能不变；
⑦数字信号受干扰很小，具有高可靠性、高稳定性、高精度。
2)电动信号缺点
①电源故障时不能信号传输，需使用UPS装置；
②因制造商的不同也会有不同的信号电平；
③电动信号易受到电力电缆等引起的电磁干扰；
④在爆炸环境中使用时，必须采用防爆结构。
3)信号线制
信号线制主要分为两线制、三线制、四线制。
①两线制是指现场仪表(如变送器)和控制室仪表之间采用两根导线连接，两根导线既是电源线，又是信号线，既节省电缆和安装费用，又有利于安全防爆。
②三线制是指现场仪表(如变送器)电源线的公共端(负端)和信号线的负端共用一根线，相比四线制节省一根导线，故称为三线制。
③四线制是指现场仪表(如变送器)采用两根电源线供电，采用两根导线传输信号至控制室仪表，由此称为四线制。
HART(Highway Addressable Remote Transducer)，可寻址远程传感器高速公路通信协议，用于现场智能仪表和控制室设备(如DCS等)之间的通信协议。目前，智能仪表信号传输是将HART协议叠加在4-20mA(DC)的模拟信号上，实现智能仪表的信号传输及双向数字通信，二者在同一对导线上传输且互不干扰；仪表的测量信号采用4-20mA(DC)传输，智能仪表设备的信息、状态、组态、校准、诊断等信息通过HART协议进行访问；这种方式处于模拟向纯数字信号传输转变的过渡。通过手持通信终端、仪表设备管理系统(IDM)等对现场的智能仪表进行管理。优点：信号叠加具有兼容性好，额外提供现场设备信息，基本能够满足仪表设备管理系统(IDM)的需求。缺点：数字信号传输速度低，模拟信号的缺点无法避免。
现场总线是连接现场智能仪表与控制系统的数字式、双向传输、多分支结构的一种通信网络。其特点是数字化、分布式、开放性、双向串行传输、互操作性、互用性、节省布线空间、智能自诊断性。优点：数字信号传输速率高；信号多样化；传输信息多；能够实现双向数字通信；控制功能灵活；减少I/O模块；减少信号电缆数量与种类。缺点：技术复杂；维护成本高；不易于维护；种类较多，兼容性较差。
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